package com.lenl.datastruct.tree.threadedbinarytree;

/**
 * @author Lenl
 * @version v1.0
 * @create 2022-05-04 13:09
 * @description 线索化二叉树
 */
public class ThreadedBinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试线索二叉树
        HeroNode root=new HeroNode(1,"tom");
        HeroNode node2=new HeroNode(3,"jerry");
        HeroNode node3=new HeroNode(6,"smith");
        HeroNode node4=new HeroNode(8,"mary");
        HeroNode node5=new HeroNode(10,"king");
        HeroNode node6=new HeroNode(14,"dim");

        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);

        //测试线索化
        ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree=new ThreadedBinaryTree();
        threadedBinaryTree.setRoot(root);
        threadedBinaryTree.threadedNodes();
        //看看是否成功
        //以10号测试
        HeroNode leftNode= node5.getLeft();
        System.out.println("10号节点的前驱节点："+leftNode);
        HeroNode rightNode=node5.getRight();
        System.out.println("10号节点的后继节点："+rightNode);

        System.out.println("遍历线索化二叉树：");
        threadedBinaryTree.threadedList(); // 8 3 10 1 14 6

    }
}

//创建HeroNode节点
class HeroNode{
    private int no;
    private String name;
    private  HeroNode left;
    private  HeroNode right;
    //为0表示指向子树，1表示指向前驱/后继节点
    private  int leftType;
    private int rightType;

    public int getLeftType() {
        return leftType;
    }

    public void setLeftType(int leftType) {
        this.leftType = leftType;
    }

    public int getRightType() {
        return rightType;
    }

    public void setRightType(int rightType) {
        this.rightType = rightType;
    }

    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public  HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft( HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public  HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight( HeroNode right) {
        this.right = right;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    //递归删除节点
    //1.如果是叶子节点，直接删除该节点
    //2.如果是非叶子节点，则删除该子树
    public void delNode(int no){
        if(this.left!=null&& this.left.no==no){
            this.left=null;
            return;
        }
        if(this.right!=null&&this.right.no==no){
            this.right=null;
            return;
        }
        if(this.left!=null){
            this.left.delNode(no);
        }
        if(this.right!=null){
            this.right.delNode(no);
        }
    }


    //编写前序遍历方法
    public void preOrder(){
        System.out.println(this);//先输出父节点
        //递归向左子树前序遍历
        if(this.left!=null){
            this.left.preOrder();
        }
        //递归向右子树前序遍历
        if(this.right!=null){
            this.right.preOrder();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        //递归向左子树中序遍历
        if(this.left!=null){
            this.left.infixOrder();
        }
        //输出父节点
        System.out.println(this);
        //递归向右子树中序遍历
        if(this.right!=null){
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder(){
        if(this.left!=null){
            this.left.postOrder();
        }
        if(this.right!=null){
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }

    //前序遍历查找
    public HeroNode preOrderSearch(int no){
        System.out.println("执行了前序遍历查找~");
        if(this.no==no){
            return this;
        }
         HeroNode resultNode=null;
        if(this.left!=null){
            resultNode=this.left.preOrderSearch(no);
        }
        if(resultNode!=null){
            return resultNode;
        }
        if(this.right!=null){
            resultNode=this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return resultNode;
    }

    //中序遍历查找
    public  HeroNode infixOrderSearch(int no){

         HeroNode resNode=null;
        if(this.left!=null){
            resNode= this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null){
            return resNode;
        }
        System.out.println("执行了中序遍历查找~");
        if(this.no==no){
            return this;
        }
        if(this.right!=null){
            resNode=this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }
    //后序遍历查找
    public  HeroNode postOrderSearch(int no){
         HeroNode resNode=null;
        if(this.left!=null){
            resNode= this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null){
            return resNode;
        }
        if(this.right!=null){
            resNode=this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null){
            return resNode;
        }
        System.out.println("执行了后序遍历查找~");
        if(this.no==no){
            return this;
        }else{
            return null;
        }

    }

}

//定义一个BinaryTree，实现线索化功能的二叉树
class ThreadedBinaryTree{
    private   HeroNode root;
    //为了实现线索化，需要创建一个指向当前节点的前驱节点的指针
    //在递归线索化时，保留前一个节点
    private HeroNode pre=null;

    public   HeroNode getRoot() {
        return root;
    }

    public void setRoot(  HeroNode root) {
        this.root = root;
    }
    //前序遍历
    public void preOrder(){
        if(this.root!=null){
            this.root.preOrder();
        }else{
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        if(this.root!=null){
            this.root.infixOrder();
        }else{
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    //后序遍历
    public void postOrder(){
        if(this.root!=null){
            this.root.postOrder();
        }else{
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    //谦虚查找
    public   HeroNode preOrderSearch(int no){
        if(this.root!=null){
            return  this.root.preOrderSearch(no);
        }else{
            return null;
        }
    }
    //中序遍历
    public   HeroNode infixOrderSearch(int no){
        if(this.root!=null){
            return this.root.infixOrderSearch(no);
        }else{
            return null;
        }
    }
    //后序遍历
    public   HeroNode postOrderSearch(int no){
        if(this.root!=null){
            return this.root.postOrderSearch(no);
        }else{
            return null;
        }
    }

    //删除节点
    public void delNode(int no){
        if(root==null){
            System.out.println("空树，不能删除！");
        }else{
            if(root.getNo()==no){
                root=null;
            }else{
                root.delNode(no);
            }
        }
    }

    //重载
    public void threadedNodes(){
        threadedNodes(root);
    }

    //对二叉树中序线索化的方法
    public void threadedNodes(HeroNode node){
        if(node==null){
            return;
        }
        //1.先线索化左子树
        threadedNodes(node.getLeft());

        //2.线索化当前节点
        //先处理当前节点的前驱节点
        if(node.getLeft()==null){
            //让当前节点的做指针指向前驱节点
            node.setLeft(pre);
            //修改当前节点左指针的类型
            node.setLeftType(1);
        }
        //处理后继节点
        if(pre!=null&& pre.getRight()==null){
            //让前驱节点的右指针指向当前节点
            pre.setRight(node);
            //修改前驱节点的右指针类型
            pre.setRightType(1);
        }
        //每处理一个节点后，更新pre
        pre=node;


        //3.线索化右子树
        threadedNodes(node.getRight());
    }
    //遍历线索化二叉树
    public void threadedList(){
        //存储遍历节点的开始
        HeroNode node=root;
        while (node!=null){
            //找到leftType=1的节点为初始额节点
            while (node.getLeftType()==0){
                node=node.getLeft();
            }
            System.out.println(node);
            while (node.getRightType()==1){
                //获取当前节点的后继节点
                node=node.getRight();
                System.out.println(node);
            }
            //替换这个遍历的节点
            node=node.getRight();
        }
    }


}